Согласитесь, что было бы неплохо иметь свою качалку. Нет, не для того, чтобы бесплатно заниматься весь день спортом. Речь идёт немного о других качалках. О тех, с помощью которых с километровых глубин на свет божий поднимают самое ценное, что есть у человечества, и из-за чего оно ведёт бесконечные войны — нефть. Так получилось, что нефть есть не везде. А там, где она есть, её нужно суметь добыть. Кстати, в Ульяновской области тоже есть нефть. Пусть её не так много, и она не такая хорошая, как в Сибири (это даже хорошо в каком-то смысле), пусть её не так легко добыть, как в Катаре, но она есть. И её успешно добывают тут аж с 70-х годов.

Хотите узнать, как это делается и можно ли поставить рядышком свою собственную качалку?

(ВНИМАНИЕ! Лужа на фото — не растёкшаяся нефть, а последствия удивительно жаркого и сухого лета в Центральной России)

С третьей попытки

Чёрное золото в Поволжье было обнаружено еще в 18 веке, но тогда такого ажиотажа, как сейчас, оно не вызывало, поэтому про нефть успешно забыли. Спустя 200 лет, когда после Второй мировой войны стране нужно было много топлива, сюда отправили первые геологические разведки. Они-де и отчитались о Поволжье, как о районе огромных нефтяных месторождений!

Но немного просчитались.

Приехавшие сюда следом за геологами буровики дали куда более скромные оценки. Но скважины всё же пробурили. И опять о них забыли.

Третий раз про Поволжскую нефть вспомнили уже только в 1976 году. И поспособствовали этому... деревенские пироманы!

На поверхность одной из законсервированных в 50-х годах скважин за 20 лет вытекло под естественным давлением целое озеро нефти. Местные любители огонька решили "море синее зажечь" и с N-й попытки им это удалось. Нефть вспыхнула как факел, вода под ней вскипела и начала выбрасывать высоко в голубое небо горящие водонефтяные фонтаны. Поднялись клубы чёрного дыма, которые было видно даже из окон Кремля. Так и вспомнили, что на берегах Волги уже много лет пропадает народное достояние. В 1977 году в Новоспасском были запущены в эксплуатацию первые скважины "Новоспасскнефти", приносящие стране около 12000 тонн бурой жидкости в год.

После распада Союза "Новоспасскнефть" превратилась в АО "Ульяновскнефть" и вместе с другими нефтедобытчиками Ульяновска и Пензы была включена в холдинг "РуссНефть".

Сейчас у "Ульяновскнефти" 259 добывающих скважин на территории 33-х месторождений Ульяновской и Пензенской областей. Их силами выкачивается из земли более 700 000 тонн нефти в год.

Качалка

Давайте посмотрим, как устроена типичная нефтекачалка — глубинный штанговый насос. Одна из таких и установлена в Новоспасском районе Ульяновской области. Глубина её скважины — 1300 метров. Это как раз та скважина, которою пробурили еще в 50-х годах и законсервировали.

Принцип работы станка-качалки очень прост. Представьте себе, что вам нужно из пузырька, не переворачивая его, вылить какую-нибудь жидкость. Как лучше всего это сделать? Правильно — взять шприц и за несколько приёмов выкачать её оттуда. Так же работает и нефтекачалка. Только вот пузырёк с жидкостью находится на глубине более километра. "Шприц" (поршневой насос) опускают на самое дно скважины, а его хвостовик соединяют с поверхностью сваренными между собой стержнями-штоками.

Приводимый в движение электромотором станок совершает возвратно-поступательные движения балансиром, двигает глубинный поршень вверх-вниз, и тот поднимает столб нефти на поверхность. Там, в зависимости от объёмов запаса (дебетности) месторождения, нефть попадает либо в подземный нефтепровод, либо накапливается в хранилище, откуда её регулярно забирает нефтевоз — та самая воняющая тухлыми яйцами оранжевая автоцистерна, за которой вы плетётесь, ожидая "окно" для обгона.

Однако, добытая сырая нефть мало куда годится и до товарного вида ей нужно пройти путь очистки. Дело в том, что нефть, поднимаемая с глубин, смешана с грунтовыми водами. Получается своего рода эмульсия, в которой содержится много воды. К примеру, на этой скважине доля воды в смеси — 68%. Понятно, что никто не хочет транспортировать и покупать воду, поэтому первым делом от неё избавляются. Для этого сырую нефть по трубопроводам или автоцистернами доставляют на УПСВ — установку предварительного сброса воды. Там смесь отстаивается, сепарируется и деэмульсируется.

Следующий этап — центральный пункт подготовки нефти (ЦППН). Здесь нефть окончательно очищают от ненужных примесей, доводят до стандарта и заливают в систему трубопроводов "Транснефти" под маркой Urals (тяжёлая, высокосернистая нефть).

Скайнет "Мегафона"

У "Ульяновскнефти" более 200 качалок, разбросанных по центру и югу Ульяновской области. Как правило, стоят они в чистом поле, куда нельзя проложить даже отсыпанную гравием дорогу (земли вокруг качалок зачастую используются как пахотные). Как управлять качалками? Как отслеживать, работают они или стоят? Как охранять их от посягательств любопытных граждан?
Можно было бы посадить возле каждой сторожа и оператора, но тогда вся прибыль компании уходила бы им на зарплату. Что же делать?

Конечно же, сейчас на дворе 21-й век и управлять качалками можно удалённо, используя мобильную сеть. К примеру, качалки "Ульяновскнефти" обмениваются данными с центром мониторинга в Новоспасском через сеть "МегаФон". Эта технология имеет название M2M — Machine-to-machine, "машина с машиной". Вот так, машины общаются между собой и люди им совсем не нужны...

Каждый станок-качалка оснащена блоком управления, в котором есть два модема, через которые в центр управления отправляется телеметрия и принимаются различные команды. К примеру, можно удалённо остановить или запустить станок, получить оперативную информацию о его состоянии и в случае поломки незамедлительно выехать на место.

Информация кодируется и отправляется по GPRS в центр, где она отображается на экране оператора.

Но это еще не всё. С помощью M2M "Мегафона" снимаются и передаются в пункт учёта показания счётчиков расхода электроэнергии. Эта система позволяет сэкономить уйму времени при расчёте затрат электроэнергии каждой качалки.

Поставщик электроэнергии самостоятельно обращается к базе данных и на основе её данных автоматически формирует счёт на оплату.

Вот этот волшебный ящик у трансформатора:

С помощью чёрной антенны и передаются данные по мобильной связи.

И это не всё! Симки "Мегафона" установили даже в те самые нефтевозы. Каждая машина оборудована системой "ГЛОНАСС", которая помогает отследить местоположение автоцистерны на карте. Датчики уровня топлива через мобильную связь передают данные о количестве солярки в баках и сигнализируют о его резком падении. Да, так бывает, когда за счёт компании водитель решает заправить свой трактор или "толкнуть горючку налево". Система мониторинга решает и эту проблему.

Ульяновские нефтяники остановили свой выбор на "МегаФоне" из-за того, что у этого оператора большое количество базовых станций и наиболее устойчивый сигнал связи, что очень принципиально.

Можно ли добывать нефть самому?

Уже давно прошли те романтические времена фонтанирующей из скважины нефти. Чтобы что-то вычерпать из глубин земли, нужны технологии, машины, люди и глубокие знания. По Конституции РФ недра России принадлежат государству и народу, проживающему в нём. Это означает, что теоретически вы можете поставить свою качалку и качать, качать, качать сколько душе угодно! Но на практике всё намного сложнее. Чтобы начать добывать нефть, нужно получить лицензию на этот вид деятельности. А вот сделать это может только ограниченный круг лиц, доказавших свою состоятельность в данном вопросе.

Для того, чтобы разрабатывать месторождение нужно всего-навсего:

• Разведать и определить его запасы;


• Определить лимиты добычи;


• Доказать, что вы сможете придерживаться этих лимитов и ежегодно докладывать перед комиссией об успехах и провалах свой миссии. За последние вас просто лишат лицензии. Категорически запрещено качать больше и не приветствуется добыча нефти меньше установленных лимитов.

Но, поговаривают, нефть сейчас сильно подешевела. Добывайте лучше биткоины, а нефть оставьте профессионалам. :)

Россия располагает сегодня приблизительно 13% разведанных в мире нефтяных месторождений. Основным источником пополнения государственного бюджета нашей страны являются отчисления от результатов деятельности нефтегазодобывающей отрасли.

Нефтеносные слои находятся, как правило, глубоко в недрах земли. Скопление нефтяных масс в месторождениях происходит в горных породах пористой структуры, находящихся в окружении более плотных слоёв. Образцом природного резервуара служит пласт песчаника куполообразной формы, со всех сторон заблокированного слоями плотной глины.

Далеко не каждое разведанное месторождение становится объектом промышленной разработки и добычи. Решения по каждому принимаются только по итогам тщательного экономического обоснования.

Главный показатель месторождения – коэффициент нефтеотдачи, отношение объёма нефти под землей, к объёму, который можно получить для переработки. Пригодным для разработки является месторождение с прогнозируемым коэффициент нефтеотдачи от 30% и выше. По мере совершенствования технологий добычи в месторождении данный показатель доводится до 45% и выше .

В подземном хранилище всегда одновременно присутствуют сырая нефть, природный газ и вода под огромным давлением пластов земной коры. Параметр давления оказывает решающее влияние на выбор способа и технологии добычи.

Методы добычи нефти

Метод добычи нефти зависит от величины давления в пласте и способе его поддержания. Можно выделить три метода:

1. Первичный – нефть фонтанирует из скважины за счет высокого давления в нефтеносном пласте и не требует создания дополнительного искусственного нагнетания давления, коэффициент извлечение нефти 5-15%;
2. Вторичный – когда естественное давление в скважине падает и подъем нефти не возможен без дополнительного нагнетания давления за счет ввода в пласт воды или природного/попутного газа, коэффициент извлечение нефти 35-45%;
3. Третичный – увеличение извлечения нефти из пласта после снижения ее добычи вторичными методами, коэффициент извлечение нефти 40 – 60%.

Синтез-газ

Классификация способов добычи

По принципу физического воздействия на жидкое нефтяное тело сегодня есть только два основных способа добычи: фонтанный и механизированный.

В свою очередь к механизированному можно отнести газлифтный и насосный методы подъёма .
Если нефть из недр выдавливается на землю только под воздействием природной энергии нефтеносного пласта, то способ добычи называют фонтанным.

Но всегда наступает момент, когда запасы энергии пласта истощаются, а скважина перестаёт фонтанировать. Тогда подъем осуществляют с применением дополнительного энергетического оборудования. Такой способ добычи и является механизированным.

Механизированный способ бывает газлифтным и насосным . В свою очередь газлифт можно осуществлять компрессорным и бескомпрессорным методом.

Насосный способ реализуется посредством использования мощных глубинных насосов: штанговых, электроцентробежных погружных.
Рассмотрим более подробно каждый способ в отдельности.

Фонтанный способ добычи нефти: самый дешевый и простой

Освоение новых месторождений всегда осуществляется с использованием фонтанного способа добычи. Это самый простой, эффективный и дешевый метод. Он не требует дополнительных затрат энергоресурсов и сложного оборудования, так как процесс подъёма продукта на поверхность происходит за счет избыточного давления в самой нефтяной залежи.

Основные преимущества

Главные преимущества фонтанного способа:

• Простейшее оборудование скважины;
• Минимум затрат электроэнергии;
• Гибкость в управлении процессами откачки, вплоть до возможности полной
  остановки;
• Возможность дистанционного управления процессами;
• Продолжительный межтехнологический интервал работы оборудования;

Для эксплуатации новой скважины нужно установить над ней полный контроль. Укрощение фонтана производится с помощью монтажа специальной запорной арматуры, позволяющей впоследствии управлять потоком, контролировать режимы работы, производить полную герметизацию, а если нужно, то и консервацию.
Скважины оборудуют подъёмными трубами разного диаметра, в зависимости от предполагаемого дебита добычи и внутрипластового давления.

При больших объёмах добычи и хорошем давлении используют трубы большого диаметра. Малодебитные скважины для длительного сохранения процесса фонтанирования и уменьшения себестоимости добычи оборудуют подъёмными трубами малого диаметра.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Особенности переработки тяжелой нефти

По завершению процесса фонтанирования , на скважине начинают применять механизированные методы добычи.

Газлифтный способ добычи нефти

Газлифт является одним из механизированных способов добычи нефти и логическим продолжением фонтанного способа. Когда энергии пласта становится недостаточно для выталкивания нефти, подъем начинают осуществлять с помощью подкачки в пласт сжатого газа . Это может быть простой воздух или сопутствующий газ с ближайшего месторождения.

Для сжатия газа используют компрессоры высокого давления . Этот способ называют компрессорным. Бескомпрессорный способ газлифта осуществляют методом подачи в пласт газа, уже находящегося под высоким давлением. Такой газ подводят с ближайшего месторождения.

Оборудование газлифтной скважины осуществляется методом доработки фонтанной с установкой специальных клапанов подвода сжатого газа на различной глубине с установленным проектом интервалом.

Основные преимущества

Газлифт имеет свои преимущества по сравнению с другими методами механизированной добычи:

• забор значительных объемов с разных глубин на любых этапах разработки месторождения с приемлемым показателем себестоимости;
• возможность ведения добычи даже при значительных искривлениях
  скважины;
• работа с сильно загазованными и перегретыми пластами;
• полный контроль над всеми параметрами процесса;
• автоматизированное управление;
• высокая надежность оборудования;
• эксплуатация нескольких пластов одновременно;
• контролируемость процессов отложения парафина и солей;
• простая технология проведения технического обслуживания и ремонта.

Главным недостатком газлифта является высокая стоимость металлоёмкого оборудования.
Низкий КПД и высокая стоимость оборудования вынуждают применять газлифт в основном только для подъёма легкой нефти с высоким показателем газовой составляющей.

Механизированный способ добычи нефти – насосный

Насосная эксплуатация обеспечивает подъем нефти по скважине соответствующим насосным оборудованием. Насосы бывают штанговые и бесштанговые. Бесштанговые – погружного типа электроцентробежные.

Наиболее распространена схема откачки нефти штанговыми глубинными насосами . Это относительно простой, надёжный и не дорогой метод. Доступная для этого способа глубина – до 2500 м. Производительность одного насоса – до 500 м3 в сутки.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Коррозия оборудования

Главными элементами конструкции являются насосные трубы и подвешенные в них на жёстких штанговых толкателях плунжеры. Возвратно-поступательное движение плунжеров обеспечивается станком-качалкой , расположенным над скважиной. Сам станок получает крутящий момент от электродвигателя через систему многоступенчатых редукторов.

В связи с не высокой надёжностью и производительностью штанговых плунжерных насосов в наше время все больше применяются насосные установки погружного типа – электроцентробежные насосы (ЭЦН) .

Основные преимущества

Преимущества электроцентробежных насосов:

• простота технического обслуживания;
• очень хороший показатель производительности в 1500 м3 в сутки;
• солидный межремонтный период до полутора лет и более;
• возможность обработки наклонных скважин;
• производительность насоса регулируется количеством ступеней, общая длина
  сборки может варьироваться.

Центробежные насосы хорошо подходят для старых месторождений с большим содержанием воды.

Для подъёма тяжёлой нефти лучше всего подходят насосы винтового типа. Такие насосы обладают большими возможностями и повышенной надёжностью с высоким КПД . Один насос легко поднимает 800 кубических метров нефти в сутки с глубины до трех тысяч метров. Имеет низкий уровень сопротивляемости коррозии в агрессивной химической среде .

Заключение

Каждая из описанных выше технологий имеет право на существование и ни об одной из них нельзя сказать однозначно – хороша она или плоха. Всё зависит от комплекса параметров, характеризующих конкретное месторождение. Выбор способа может быть основан только на результатах тщательного экономического исследования.

ВАМ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Себестоимость добычи нефти Государства ОПЕК пришли к соглашению, касающегося добычи нефти в этом году Перевод баррелей нефти в тонны и обратно Объем переработки сырой нефти в 2018 г на российских НПЗ останется на уровне 280 млн т.

Морская добыча нефти, наряду с освоением сланцевых и трудноизвлекаемых углеводородных запасов, со временем вытеснит освоение традиционных месторождений «чёрного золота» на суше в силу истощения последних. В то же время, получение сырья на морских участках осуществляется преимущественно с применением дорогих и трудоёмких методов, при этом задействуются сложнейшие технические комплексы - нефтяные платформы

Специфика добычи нефти в море

Сокращение запасов традиционных нефтяных месторождений на суше заставило ведущие компании отрасли бросить свои силы на разработку богатых морских блоков. Пронедра писали ранее, что толчок к развитию данного сегмента добычи был дан в семидесятые годы, после того, как страны OPEC ввели нефтяное эмбарго.

По согласованным оценкам специалистов, предполагаемые геологические нефтяные запасы, располагающиеся в осадочных слоях морей и океанов, достигают 70% от совокупных мировых объёмов и могут составить сотни миллиардов тонн. Из этого объёма порядка 60% приходятся на шельфовые участки.

К настоящему времени из четырёх сотен нефтегазоносных бассейнов мира половина охватывает не только континенты на суше, но и простирается на шельфе. Сейчас разрабатываются порядка 350 месторождений в разных зонах Мирового океана. Все они размещаются в пределах шельфовых районов, а добыча производится, как правило, на глубине до 200 метров.

На актуальном этапе развития технологий добыча нефти на морских участках сопряжена с большими затратами и техническими сложностями, а также с рядом внешних неблагоприятных факторов. Препятствиями для эффективной работы на море зачастую служат высокий показатель сейсмичности, айсберги, ледовые поля, цунами, ураганы и смерчи, мерзлота, сильные течения и большие глубины.

Бурному развитию нефтедобычи на море также препятствует дороговизна оборудования и работ по обустройству месторождений. Размер эксплуатационных расходов увеличивается по мере наращивания глубины добычи, твёрдости и толщины породы, а также удалённости промысла от побережья и усложнения рельефа дна между зоной извлечения и берегом, где прокладываются трубопроводы. Серьёзные затраты связаны и с выполнением мероприятий по предотвращению утечек нефти.

Стоимость одной только буровой платформы, предназначенной для работы на глубинах до 45 метров, составляет $2 млн. Техника, которая рассчитана на глубину до 320 метров, может стоить уже $30 млн. В среднем устройство среднего эксплуатационного основания для добычи на большой глубине в Мексиканском заливе обходится в $113 млн.

Отгрузка добытой нефти на танкер

Эксплуатация буровой платформы передвижного типа на пятнадцатиметровой глубине оценивается в $16 тыс. в сутки, 40 метров - $21 тыс., самоходной платформы при использовании на глубинах 30–180 метров - в $1,5–7 млн. Затратность разработки месторождений в море делают их рентабельными лишь в случаях, когда речь идёт о крупных запасах нефти.

Следует учитывать и то, что расходы на добычу нефти в разных регионах будут различными. Работы, связанные с открытием месторождения в Персидском заливе, оцениваются в $4 млн, в морях Индонезии - $5 млн, а в Северном море расценки вырастают до $11 млн. Дорого обойдётся оператору и лицензия на разработку морского месторождения - заплатить придётся в два раза больше, чем за разрешение на освоение сухопутного участка.

Типы и устройство нефтяных платформ

При добыче нефти из месторождений Мирового океана компании-операторы, как правило, используют специальные морские платформы. Последние представляют собой инженерные комплексы, с помощью которых осуществляется как бурение, так и непосредственно извлечение углеводородного сырья из-под морского дна. Первая нефтяная платформа, которая использовалась в прибрежных водах, была запущена в американском штате Луизиана в 1938 году. Первая же в мире непосредственно морская платформа под названием «Нефтяные Камни» была введена в эксплуатацию в 1949 году на азербайджанском Каспии.

Основные виды платформ:

• стационарные;
• свободно закреплённые;
• полупогружные (разведочные, буровые и добывающие);
• самоподъёмные буровые;
• с растянутыми опорами;
• плавучие нефтехранилища.

Плавучая буровая установка с выдвижными опорами «Арктическая»

Разные типы платформ могут встречаться как в чистом, так и в комбинированном видах. Выбор того или иного типа платформы связан с конкретными задачами и условиями освоения месторождений. Использование разных видов платформ в процессе применения основных технологий морской добычи мы рассмотрим ниже.

Конструктивно нефтяная платформа состоит из четырёх элементов - корпуса, системы якорей, палубы и буровой вышки. Корпус - это понтон треугольной или четырёхугольной формы, установленный на шести колоннах. Сооружение удерживается на плаву за счёт того, что понтон наполняется воздухом. На палубе размещаются бурильные трубы, подъёмные краны и вертолётная площадка. Непосредственно вышка опускает бур к морскому дну и поднимает его по мере необходимости.

1 - буровая вышка; 2 - вертолётная площадка; 3 - якорная система; 4 - корпус; 5 - палуба

Комплекс удерживается на месте якорной системой, включающей девять лебёдок по бортам платформы и стальные тросы. Вес каждого якоря достигает 13 тонн. Современные платформы стабилизируются в заданной точке не только при помощи якорей и свай, но и передовых технологий, включая системы позиционирования. Платформа может быть заякоренной в одном и том же месте несколько лет, вне зависимости от погодных условий в море.

Бур, работа которого контролируется при помощи подводных роботов, собирается по секциям. Длина одной секции, состоящей из стальных труб, составляет 28 метров. Выпускаются буры с достаточно широкими возможностями. К примеру, бур платформы EVA-4000 может включает до трёх сотен секций, что даёт возможность углубиться на 9,5 километра.

Буровая нефтяной платформы

Строительство буровых платформ осуществляется путём доставки в зону добычи и затопления основания конструкции. Уже на полученном «фундаменте» и надстраиваются остальные компоненты. Первые нефтяные платформы создавались путём сварки из профилей и труб решетчатых башен в форме усечённой пирамиды, которые намертво прибивались к морскому дну сваями. На такие конструкции и устанавливалось буровое оборудование.

Строительство нефтяной платформы «Тролль»

Необходимость разработки месторождений в северных широтах, где требуется ледостойкость платформ, привела к тому, что инженеры пришли к проекту строительства кессонных оснований, которые фактические представляли собой искусственные острова. Кессон заполняется балластом, обычно - песком. Своим весом основание прижимается к дну моря.

Стационарная платформа «Приразломная» с кессонным основанием

Постепенное увеличение размеров платформ привело к необходимости пересмотра их конструкции, потому разработчики из Kerr-McGee (США) создали проект плавучего объекта с формой навигационной вехи. Конструкция представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещается балласт. Днище цилиндра прикрепляется к донным анкерам. Такое решение позволило строить относительно надёжные платформы поистине циклопических размеров, предназначенные для работ на сверхбольших глубинах.

Плавучая полупогружная буровая установка «Полярная звезда»

Впрочем, следует отметить, что большого отличия непосредственно в процедурах извлечения и отгрузки нефти между морскими и сухопутными буровыми нет. К примеру, основные компоненты платформы стационарного типа на море идентичны элементам буровой вышки на суше.

Морские буровые характеризуются в первую очередь автономностью работы. Для достижения такого качества установки оснащаются мощными электрогенераторами и опреснителями воды. Пополнение запасов платформ осуществляется при помощи судов обслуживания. Кроме того, морской транспорт задействуется и с целью перемещения конструкций к точкам работы, в спасательных и противопожарных мероприятиях. Естественно, транспортировка полученного сырья производится при помощи трубопроводов, танкеров или плавающих хранилищ.

Технология морской добычи

На современном этапе развития отрасли при небольших расстояниях от места добычи до побережья бурятся наклонные скважины. При этом иногда применяется передовая разработка - управление дистанционного типа процессами бурения горизонтальной скважины, что обеспечивает высокую точность контроля и позволяет отдавать команды буровому оборудованию на расстоянии в несколько километров.

Глубины на морской границе шельфа как правило составляют порядка двухсот метров, однако иногда доходят до полукилометра. В зависимости от глубин и удалённости от побережья при бурении и извлечении нефти применяются разные технологии. На мелководных участках сооружаются укреплённые основания, своеобразные искусственные острова. Они и служат основой для установки бурильного оборудования. В ряде случае компании-операторы окантовывают дамбами участок работы, после чего из полученного котлована откачивается вода.

Если расстояние до берега составляет сотни километров, то в этом случае принимается решение о строительстве нефтяной платформы. Стационарные платформы, наиболее простые в конструкции, возможно использовать только на глубинах в несколько десятков метров, мелководье вполне позволяет закрепить конструкцию с помощью бетонных блоков или свай.

Стационарная платформа ЛСП-1

При глубинах порядка 80 метров применяются плавучие платформы с опорами. Компании на более глубоких участках (до 200 метров), где закрепление платформы проблематично, применяют полупогружные буровые установки. Удержание таких комплексов на месте осуществляется при помощи системы позиционирования, состоящей из подводных двигательных систем и якорей. Если речь идёт о сверхбольших глубинах, то в этом случае задействуются буровые суда.

Буровое судно Maersk Valiant

Скважины обустраиваются как одиночным, так и кустовым методами. В последнее время начали использоваться передвижные основания для бурения. Непосредственно бурение в море производится с использованием райзеров - колонн из труб большого диаметра, которые опускаются до дна. После завершения бурения на дне устанавливаются многотонный превентор (противовыбросная система) и устьевая арматура, что позволяет избежать утечки нефти из новой скважины. Также запускается оборудование для контроля состояния скважины. Закачивание нефти на поверхность после начала добычи осуществляется по гибким трубопроводам.

Применение разных систем добычи в море: 1 - наклонные скважины; 2 - стационарные платформы; 3 - плавучие платформы с опорами; 4 - полупогружные платформы; 5 - буровые суда

Сложность и высокотехнологичность процессов освоения морских участков очевидна, даже если не вдаваться в технические детали. Целесообразно ли развитие данного сегмента добычи, учитывая немалые сопутствующие сложности? Ответ однозначен - да. Несмотря на препятствия в освоении морских блоков и большие расходы в сравнении с работой на суше, всё же нефть, добытая в водах Мирового океана, востребована в условиях непрекращающегося превышения спроса над предложением.

Напомним, Россия и азиатские страны планируют активно наращивать мощности, задействованные в морской добыче. Такую позицию можно смело считать практичной - по мере истощения запасов «чёрного золота» на суше, работа на море станет одним из основных способов получения нефтяного сырья. Даже принимая во внимание технологические проблемы, затратность и трудоёмкость добычи на море, нефть, извлечённая таким образом, не только стала конкурентоспособной, но уже давно и прочно заняла свою нишу на отраслевом рынке.

Возможно вы привыкли не читать весь текст до конца или в середине, но не поленитесь, и уделите несколько минут этой статье. Сейчас вы узнаете обо всех самых интересных вещах связанных с добычей нефти, начиная с того, как добывают нефть, когда вообще люди научились пользоваться нефтью и сколько лет добывают нефть в России. Также будет рассказано о том, какие перспективные методы добычи нефти сейчас существуют и как можно самому добыть нефть.

Как добывают нефть – интересно и коротко

Чтобы объяснить, как добывают нефть (кратко ), в первую очередь нужно обратить внимание на то, что в современной практике нефтедобычи существует немало технологий, но все они были основаны на самом простом, известном с древних времен способе получения воды из скважин или колодцев. Это, так называемые артезианские скважины.

Вода, находясь в нижней точке (части) пласта почвы, под давлением, создаваемым за счет того, что она расположена между двумя горами, в ущелье, низине, выходит на поверхность с большой скоростью.

Но прежде чем сделать такую скважину и добыть первый литр воды или нефти, необходимо найти место их наибольшего скопления.

Если в случае с водой это делалось довольно простым способом, с помощью, например, виноградной лозы (есть такая профессия – лозоходцы ), то для поиска нефтяных пластов, залегающих на довольно значительной глубине (до 2-3 км) используются специальные геофизические методы.

Первичную разведку месторождений нефти выполняют геологи, которые по совокупности признаков определяют факт наличия в той или иной местности нефти. Это могут быть маслянистые пятна на поверхности водоемов, в болотных низинах, загрязненность грунтовых вод, выбросы газа.

К числу геофизических методов относятся зондирование пластов с помощью искусственных взрывов, акустического или ультразвукового сканирования. Для этого используется очень сложная и дорогостоящая геофизическая аппаратура.

Средняя стоимость геологоразведки, даже в условиях России и районов крайнего севера, редко превышает 3 доллара в общей себестоимости от добытой тонны нефти.

После того, как найдена нефть, устанавливается граница или районы нефтеносного участка, рассчитывается примерно его объем или мощность, а также определяется, так называемый, объем или запасы разведанной нефти. Уже на базе этих данных определяется то, насколько выгодно или рентабельно будет добывать нефть на этом участке, какие необходимо будет произвести инженерные работы по добыче, хранению и транспортировке нефти.

Это очень важный момент, так как, имея такой экономический паспорт, месторождение становится активом, который продается государством на специальных аукционах или тендерах, где за право работы на этом месторождении борются весьма солидные нефтяные компании.

Посмотрите полезное видео о том, как добывают нефть:

Что касается способов добычи нефти, то таких существует несколько, из которых основными являются следующие:

1. Метод механической добычи . Суть этого процесса заключает в том, что в месте залегания нефти бурится скважина или несколько скважин и под собственным давлением нефть выходит на поверхность, где ее транспортируют и хранят. Давление в таких скважинах может на первом этапе достигать 200 атм. и более. Но по мере того, как мощность пласта падает, снижается такое давление. Тогда используют специальные насосы – погружные, насосы – качалки. С помощью этого насосного оборудования производится выкачка нефти на поверхность. Таким способом добывается порядка 85% всей нефти в мире, особенно в странах Персидского залива, где глубина залегания нефтяных пластов всего несколько десятков метров, и нет необходимости в бурении скважин. Причем себестоимость такой добычи в арабских странах, а также в Венесуэле (Ю. Америка) не больше 1-2 долларов за баррель.
2. Фонтанный метод . В процессе использования этого метода важное место занимает также наличие высокого давления в скважине, позволяя нефти выходить на поверхность самостоятельно. Такой метод используется не только при добыче на континентах, но и на морских шельфах. В этот метод входят три последовательных процесса.

• Первичный – как только вскрывается пласт нефти, она с большой скоростью подается вверх по трубе скважины. Вместе с нефтью на поверхность также выходит и большая масса сопутствующего газа, который только недавно научились использовать, а до этого просто сжигали в факелах. КИН – коэффициент извлечения нефти, т.е. КПД – скважины такого метода невысок и достигает всего 3-5%.
• Вторичный метод или газлифт . После того, как первичное давление в скважине снизилось и его уже недостаточно для добычи, то в ход идет нагнетание искусственного давления с тем, чтобы поднять нефть на поверхность. Для этого применяют либо пресную воду, либо закачивают под высоким давлением газ. КИН в этом случае повышается уже до 30 – 40%. Но все равно еще больше половины нефти остается навсегда в пласте.
• Третичный метод . Когда уже большая часть скважины выработана, для извлечения из нее остатков нефти используется технология подачи водяного пара под высоким давлением. Задача состоит в том, чтобы за счет нагрева нефти снизить ее вязкость и таким образом облегчить подъем ее на поверхность. Этот метод затратный по энергии и, как правило, используется в уже старых, выработанных скважинах в которых нефть периодически начинает накапливаться.

Применение каждого из приведенных методов редко используется в одиночку. На месторождениях нефтедобывающие компании используют цикличность методов, когда на смену первичной добыче нефти приходит более сложный способ, позволяя таким образом увечить КИН, отдачу от каждой скважины до 70 – 80% и больше.

Вы можете посмотреть занимательное видео как добывают нефть:

В каком году была добыта первая нефть?

Точной даты того, когда именно люди стали пользоваться и как начали добывать нефть – не знает никто. О добыче и использовании нефти есть первые упоминания в древних шумерских летописях. Например, в Др. Вавилоне уже 4000 лет до н.э. нефть использовали для изготовления асфальта и мощения городских улиц. В не менее древнем Египте нефть входила в состав бальзама при погребении правителей в своих гробницах и пирамидах. А древние греки использовали нефть для создания зажигательных смесей, чтобы отражать атаки войск персидского царя Дария 1 –го.

На территории древней Персии или, например, современного Азербайджана, нефть добывалась для использования в лечебных целях (в основном кожные заболевания, в т.ч. и проказы). Известно, что в своих путевых заметках известный путешественник арабского Востока Абд ар-Рашид аль-Бакуви упоминал в 14 веке, что из Баку каждый день отправлялось 200 караванов верблюдов груженых кожаными мехами с нефтью.

Фактически нефть вплоть до начала 19 века в основном использовалась в естественном, натуральном виде – для освещения жилья, растопки очагов.

По мере того, как стали появляться технологии дистилляции нефти, ее перегонки и выделения легких фракций, научились делать осветительный керосин, которым стали освещаться улицы европейских городов и пользоваться широко в быту (керосиновые лампы и примусы)

В 19 веке и до начала 20 века в основном использовалась добыча нефти открытым способом – из небольших скважин или колодцев. О том, в каком году была добыта первая нефть, с помощью настоящей пробуренной скважины есть более точные сведения. Как говорит Википедия, такая скважина была введена в строй в 1848 году на месторождении Биби – Эйбат, которое находится в г. Баку (Азербайджан).

С этого момента и начался отсчет эпохи промышленной добычи нефти во всем мире. И, кстати, именно Альфред Нобель (основатель одноименной научной и литературной премии) был одним из первых разработчиков –предпринимателей нефтяных месторождений на Каспии.

Как добывают нефть в России

Первые сведения о том, где впервые и как добывают нефть в России, относятся к 1823 году, когда на российском Северном Кавказе, в г. Моздок, был построен первый перегонный куб братьями Дубиниными. Однако официально промышленная добыча началась с 1857 года, когда были пробурены скважины и пущен в работу нефтеперегонный завод промышленника Кокорева в г. Баку.

Темпы добычи росли невиданными темпами. Уже на рубеже 20 века в России было добыто более 100 млн. пудов нефти (16. млн. т нефти).

В настоящее время Россия занимает по объему запасов и добычи нефти 5 место в мире. Причем нефть составляет более 35 % объема всего экспорта (в натуральном выражении) и ее объем ежегодно составляет порядка 200 -250 млн. тонн. Кроме нефти интенсивно ведется разработка газовых месторождений. Крупнейшими компаниями, занимающимися нефтяной добычей в России, являются ПАО Газпром, Роснефть, Сургутнефтегаз,Башнефть, Татнефть, Лукойл.

Добыча нефти в России сосредоточена в Западно-Сибирской и Волго -Уральской нефтегазоносной провинциях (НГП). Ведется также добыча в Тимано-Печорской и Северо-Кавказской НГП. Начато масштабное освоение ресурсов и запасов Охотоморской (проекты Сахалин – 1 и Сахалин – 3) и Лено-тунгусской провинций. Главный центр российской нефтяной промышленности – Западная Сибирь, в которой добывается около 117 млн. т нефти.

Как добывают сланцевую нефть

Сланцевая нефть получила свое название от того, что она находится не в концентрированном виде – нефтяных озер под поверхностью земли, а тем, что она смешана с известняковыми или песчаными грунтами. По сути это нефть, которую раньше никто не пытался извлекать, так как не было технологий отделения нефти от песчаных примесей.

С начала 2010 г. в северной Америке стали использовать технологию, позволяющую отделять нефть от песчаных примесей и получать фактически такую же нефть, как из обычной скважины. Принцип действия того, как добывают сланцевую нефть, состоит в том, что нефтяной пласт, содержащий в распределенном состоянии нефть, подвергается сверх мощному давлению. Это, так называемый, гидроразрыв пласта. Под этим давлением нефть, как бы выжимается из песчаной губки, после чего ее собирают уже скважинами в концентрированном виде.

Несмотря на то, что пока себестоимость добычи барреля такой нефти находится на уровне 30 -40 долларов, но совершенствуются технологии добычи и это может снизить себестоимость до уровня 20 долларов и менее. Это позволяет конкурировать сланцевым нефтедобытчикам с большинством нефтедобывающих стран мира. Ежегодно на мировой рынок поставляется порядка 4-5 млн. тонн сланцевой нефти, что позволяет, например, США и Канаде полностью закрыть свой энергетический баланс (снабдить полностью свой внутренний рынок) и даже часть нефти отправлять на экспорт, чего не делалось Америкой более 40 лет.

Как добывают нефть в море

Как добывают нефть в море

Технологии добычи нефти на морском шельфе, т.е. до глубин 200 м, появились в мире в 70 гг. прошлого века в Карибском бассейне и на Аляске.

Суть метода того, как добывают нефть в море, состоит в том, что дно мирового океана находится значительно ниже, чем поверхность суши, а значит и нефть больше концентрируется в придонных участках морского дна. Однако надо признать, что такая «легкая нефть» требует и больших затрат.

Например, стоимость только одной морской буровой платформы составляет не менее 2-3 млн. долларов, оборудование может стоить более 30 млн. А еще необходима прокладка трубопровода, доставка снабжения, контроль безопасности, необходимы танкеры и береговые терминалы для сборки хранения. Тем не менее, бурение морского шельфа в мире ведется интенсивно. Основными районами шельфового бурения являются Карибское море (Мексиканский залив), шельф Северного моря, Индонезия и Вьетнам, Арктический шельф, Охотское море (шельф острова Сахалин). Всего объем нефти мире, добываемой на шельфах, составляет порядка 2 млн. баррелей в сутки, и уже к 2020 году достигнет 3- 4 млн. бар.\сутки.

Как самому добыть нефть

В предыдущих разделах статьи много внимания было посвящено тому, как промышленники, «большие дяди» с деньгами, используют природные богатства и современные технологии, чтобы стать еще богаче. А что если поставить вопрос немного в другой плоскости – например, а может ли обычный человек заработать на нефти, не имея денег не только на то чтобы купить нефтяной заводик, но и на то, чтобы купить себе нефтяной участок пусть даже размером с дачных 6 соток. Как оказывается, такие варианты, как самому добыть нефть – есть.

Покупка нефти на бирже

Абсолютно любой человек может купить нефть на бирже. Заработать на биржевой нефти можно при помощи:

• Фьючерсы на нефть (поставочные и расчетные)
• Опционы на нефть
• Стоимость барреля нефти Brent по отношению к доллару (USD/BRO)
• CFD на фьючерс нефти
• Акции нефтяных компаний

Поставочные фьючерсы могут позволить себе только нефтяные компании, которые занимаются добычей и переработкой нефти. Все остальное доступно для любого человека.

Вы можете стать акционером нефтяных компаний, которые занимаются добычей, переработкой и продажей «черного золота». Начать можно с 400 – 500 долларов. Купив такие акции, есть два способа получения прибыли.

1. Первый самый простой и надежный, как топор – это получать дивиденды. Тогда с каждого проданного в стране литра бензина, солярки, в карман акционера будет поступать пусть хоть и мизерная, но законная доля от нефтяного богатства страны. Чем больше таких акций, тем больше и доход в виде дивидендов. Причем в последние годы российские нефтяные компании выплачивают своим акционерам щедрые дивиденды. Например, Газпром не скупится платить дивидендов 20 руб. на акцию, хотя его акции стоят сейчас на рынке всего 130 – 150 руб.
2. Второй метод – это покупка акций по минимальной цене и продажа по более высокой. Это спекулятивный подход к заработку на акциях и вполне доходный.

Еще один вариант – это покупка и продажа (трейдинг) . В этом случае вы торгуете ценой на нефть. Остальные варианты тоже основаны лишь на самой цене нефти. Это вариант нисколько не отличается по принципу работы от трейдинга акциями тех же нефтяных компаний, так как в большинстве случаев цены акций нефтяных компаний сильно зависят от того, какая цена нефти на рынке.

Плюс трейдинга в том, что вы можете зарабатывать не только на росте, но и падении цены, открыв сделку на снижение (Sell).

Лучшие брокеры для торговли нефтью

TOP

Платформа принадлежит брокеру с более чем 20-летним стажем. Регулируется CySEC, MiFID . Здесь вы найдете Brent, WTI, Crude Oil, мазут, газ и акции нефтяных компаний и другие активы. Брокер предлагает программы обучения, постоянно проводит вебинары, предоставляет онлайн аналитику и имеет очень удобную торговую платформу к которой подключено большое количество индикаторов. Минимальный депозит $200 .

Нефть представляет собой горючую маслянистую жидкость, имеющую цвет от светло-коричневого (почти прозрачного) до темно-бурого (почти черного). По плотности делится на легкую, среднюю и тяжелую.

В настоящее время представить современный мир без нефти невозможно. Она является главным источником топлива для различного транспорта, сырьем для производства различных товаров народного потребления, лекарств и прочего. А как добывают нефть?

Разработки

Нефть вместе с природным газом накапливается в пористых породах, которые называются коллекторами. Они могут быть различными. Хорошим считается коллектор, представляющий пласт песчаника, который располагается между слоями глины и глинистых сланцев. Это исключает утечку нефти и газа из подземных резервуаров.

Как только полезные ископаемые обнаружены, проводится оценка их запасов в пласте, качества и разрабатывается способ безопасного извлечения и транспортировки до перерабатывающей установки. Если по расчетам и газа в данном месторождении является экономически выгодной, то начинается установка эксплуатационного оборудования.

Особенности добычи нефти

В природных резервуарах, где добывают нефть, она находится в сыром состоянии. Как правило, горючая жидкость смешана с газом и водой. Часто они находятся под высоким давлением, под воздействием которого нефть вытесняется к необорудованным скважинам. Это может привести к возникновению проблем. Иногда давление бывает настолько мало, что требуется установка специального насоса.

Процесс добычи нефти можно разделить на три этапа:

• Движение жидкости по пласту по направлению к скважине. Осуществляется за счет природной или искусственно создаваемой разности давления.
• Движение жидкости по скважине - от забоя до устья.
• Сбор нефти с газом и водой на поверхности, их разделение, очистка. А далее жидкость транспортируется до перерабатывающих установок.

Существуют различные методы добычи нефти, которые зависят от типа месторождения полезного ископаемого (суша, вида коллектора, глубины заложения. Также способ может меняться по мере опустошения природного резервуара. Стоит отметить, что морская добыча нефти - более сложный процесс, так как требует устройства подводных установок.

Естественная добыча

Как добывают нефть? Для этого используется сила давления, естественного или создаваемого искусственно. Эксплуатация скважины при энергии пласта называется фонтанной. В данном случае под давлением подземных вод, газа нефть поднимается наверх, не требуя привлечения дополнительного оборудования. Однако фонтанный способ используется только для первичной добычи полезного ископаемого, когда давление значительное и способно поднимать жидкость наверх. В дальнейшем необходимо применение дополнительного оборудования, позволяющего полностью выкачать нефть.

Фонтанный способ является самым экономичным. Для регулировки подачи нефти устанавливается специальная арматура, которая герметизирует контролирует объем подаваемого вещества.

После первичной добычи используются вторичный и третичный методы, позволяющие максимально эффективно использовать месторождение.

Первичный, вторичный и третичный методы

При естественном способе добычи нефти используется поэтапный метод:

• Первичный. Жидкость поступает под воздействием высокого давления в пласте, которое образуется от подземных вод, расширения газов и прочее. При таком способе коэффициент извлечения нефти (КИН) составляет примерно 5-15%.
• Вторичный. Такой метод используется тогда, когда естественного давления уже недостаточно, чтобы поднимать нефть по скважине. В этом случае применяется вторичный способ, который заключается в подводе энергии извне. В этом качестве выступает закачиваемая вода, попутный или натуральный газ. В зависимости от пород резервуара и характеристик нефти, КИН при вторичном методе достигает 30%, а суммарное значение - 35-45%.
• Третичный. Такой метод заключается в увеличении подвижности нефти для повышения ее отдачи. Один из способов - это TEOR, при помощи которого за счет нагрева жидкости в пласте уменьшается вязкость. Для этого наиболее часто применяется водяной пар. Реже используется частичное сжигание нефти на месте, непосредственно в самом пласте. Однако такой способ не очень эффективен. Для изменения между нефтью и водой можно ввести специальные ПАВ (или детергенты). Третичный метод позволяет повысить КИН еще примерно на 5-15%. Данный способ используется лишь в том случае, если добыча нефти продолжает оставаться рентабельной. Поэтому применение третичного метода зависит от цен на нефть и стоимости ее извлечения.

Механизированный способ: газлифт

Если энергия для подъема нефти подводится извне, то такой способ добычи называется механизированным. Он подразделяется на два вида: компрессорный и насосный. Каждый из методов имеет свои особенности.

Компрессорный также носит название газлифтный. Этот метод подразумевает закачку газа в скважину, где он смешивается с нефтью. В результате плотность смеси снижается. Давление забойное также уменьшается, становится ниже пластового. Все это приводит к движению нефти к поверхности земли. Иногда газ под давлением подается из соседних пластов. Такой способ называется "бескомпрессорный газлифт".

На старых месторождениях применяется и система эрлифта, при которой используется воздух. Однако такой способ требует сжигания нефтяного газа, а трубопровод имеет низкую устойчивость к поражению коррозией.

Газлифт для добычи нефти используется в Западной Сибири, Западном Казахстане, Туркмении.

Механизированный способ: использование насосов

При насосном способе на определенную глубину опускаются насосы. Оборудование подразделяется на различные виды. Наибольшее распространение получили штанговые насосы.

Рассмотрим, как добывают нефть данным способом. Принцип работы такого оборудования следующий. В скважину опускаются трубы, внутри которых расположены всасывающий клапан и цилиндр. В последнем установлен плунжер с нагнетательным клапаном. Движение нефти осуществляется за счет возвратно-поступательного перемещения плунжера. При этом попеременно открываются-закрываются всасывающий и нагнетательный клапаны.

Производительность штанговых насосов составляет примерно 500 куб. м/сутки при глубине скважины 200-400 м, а при глубине 3200 м - до 20 куб. м/сутки.

Для добычи нефти могут использоваться и бесштанговые наносы. В данном случае через ствол скважины к оборудованию подводится электрическая энергия. Для этого используется специальный кабель. Также может применяться и другой вид энергонесущего потока (теплоноситель, сжатый газ).

В России чаще используется центробежный вид электронасоса. С помощью такого оборудования добывается большая часть нефти. При использовании электрических насосов на поверхности земли необходимо устанавливать станцию управления и трансформатор.

Добыча в странах мира

Было рассмотрено, как добывают нефть из природных резервуаров. Стоит ознакомиться и с темпами развития. Изначально, до середины 70-х гг., добыча нефти удваивалась практически каждое десятилетие. Затем темпы развития стали не столь активными. Объем нефти, которая была выкачана с начала добычи (с 1850-х гг.) до 1973 года, составил 41 миллиард тонн, почти половина которого пришлась на 1965-1973 гг.

Крупнейшими мировыми нефтедобытчиками на сегодня являются такие страны, как Саудовская Аравия, Россия, Иран, США, Китай, Мексика, Канада, Венесуэла, Казахстан. Именно эти государства являются главными на рынке «черного золота». Стоит отметить, что добыча нефти в США стоит не на верхних позициях, но страна выкупила крупные месторождения в других государствах.

Крупнейшими нефтегазоносными бассейнами, в которых осуществляется добыча нефти и газа, являются Персидский залив, Мексиканский залив, Южный Каспий, Западная Сибирь, Алжирская Сахара и прочее.

Запасы нефти

Нефть является невозобновляемым ресурсом. Объем известных месторождений составляет 1200 миллиардов баррелей, а неразведанных - примерно 52-260 миллиардов баррелей. Всего запасов нефти, с учетом современного ее потребления, хватит примерно на 100 лет. Несмотря на это, в планах России увеличение объемов добычи «черного золота».

Страны, где добывают нефть в наибольшем объеме, следующие:

• Венесуэла.
• Саудовская Аравия.
• Иран.
• Ирак.
• Кувейт.
• Россия.
• Ливия.
• Казахстан.
• Нигерия.
• Канада.
• Катар.
• Китай.
• Бразилия.

Нефть в России

Россия является одной из ведущих Она не только широко используется в самой стране, значительная часть идет на экспорт в различные государства. Где в России добывают нефть? Самые крупные месторождения на сегодня находятся в Ханты-Мансийском АО, Ямало-Ненецком АО и Республике Татарстан. На данные регионы приходится более 60% от общего объема добываемой жидкости. Также Иркутская область и Республика Якутия - места, где в России добывают нефть, показывающие отличные результаты по увеличению объемов. Связано это с разработкой нового экспортного направления Сибирь - Тихий океан.

Цены на нефть

Цена на нефть формируется из соотношения спроса и предложения. Однако в данном случае имеются свои особенности. Спрос практически не изменяется и мало влияет на динамику цен. Конечно, он растет с каждым годом. Но основным фактором формирования цен является предложение. Небольшое его снижение приводит к резкому скачку стоимости.

С увеличением количества автомобилей и аналогичной техники спрос на нефть увеличивается. А вот месторождения постепенно иссякают. Все это, по мнению экспертов, приведет в конечном итоге к нефтяному кризису, когда спрос намного превысит предложение. И тогда цены резко взлетят вверх.

Стоит также отметить, что цена на нефть является одним из важнейших политических инструментов в мировой экономике. На сегодняшний день это около 107 долларов за баррель.